Gewebsständige T-Gedächtniszellen schützen Prostata vor Infektionen

Konfokale Mikroskopie von Prostatagewebe der Maus 7 Tage nach Infektion. E-Cadherin (rot) markiert Epithelgewebe, CD45.1 (grün) kennzeichnet infektionsspezifische T-Zellen, und die Zellkerne sind blau (DAPI) dargestellt. Foto: Kianoosh Mempel

US-Forscher haben entdeckt, dass T-Zellen in die Prostata wandern und dort langfristigen Schutz vor Infektionen bieten können. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass Mediziner diese Zellen zukünftig auch zur Behandlung von Prostatakrebs nutzen könnten.

„Diese Studie liefert einen wichtigen Rahmen für das Verständnis der T-Zell-Immunität in der Prostata. Wir werden uns künftig intensiv damit auseinandersetzen, wie wir diese Erkenntnisse im Kontext von Prostatakrebs und Krebsimmuntherapien anwenden können“, so Miguel Reina-Campos, Assistenzprofessor am La Jolla Institute for Immunology in San Diego (USA) und einer der Hauptautoren einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift „Immunity“ veröffentlicht wurde.

„Diese Arbeit verdeutlicht, wie sich T-Zell-Antworten im Prostatagewebe entwickeln und zeigt, dass der Ort einer T-Zelle im Gewebe ihre Funktion prägt“, kommentiert Dr. Ananda Goldrath, Inhaberin des Lehrstuhls für Molekularbiologie an der University of California San Diego, Mitglied des dortigen Moores Cancer Center und Co-Seniorautorin der neuen Studie. „Die Definition der T-Zell-Nische im Prostatagewebe offenbart Strategien zur Stärkung oder Regulierung der Immunität im Kontext von Infektionen und malignen Erkrankungen.“

An der neuen Studie waren des Wissenschaftler des Moores Cancer Center und des Allen Institute in Seattle (USA), einer unabhängigen Non-Profit-Forschungsinstitution, beteiligt.

Wissenschaftler verfolgen T-Zellen in Aktion

Die Prostata erfüllt mehr Funktionen als die Herstellung der Sperma-Grundsubstanz. Die Harnröhre, die den Urin aus dem Körper transportiert, verläuft auf ihrem Weg zum Penis direkt durch die Prostata. Da dieser gemeinsame Durchgang auch als Eintrittspforte für Krankheitserreger dienen kann, erfüllt die Prostata eine Wächterfunktion. „Die Prostata ist ein Barrieregewebe, das das männliche Fortpflanzungssystem vor Krankheitserregern schützt“, erklärt Reina-Campos.

Der Forscher und seine Kollegen, darunter der Hauptautor der Studie, Dr. Kennidy Takehara vom Moores Cancer Center und dem Allen Institute, untersuchten, wie genau die T-Zellen auf Krankheitserreger in der Prostata reagieren. Dazu kombinierten die Wissenschaftler einige der neuesten Einzelzelltechnologien. Ihre Arbeit ist Teil des wachsenden Forschungsfelds der räumlichen Immunologie, in dem Wissenschaftler die genaue Anordnung von Immunzellen in bestimmten Körperregionen kartieren.

Reina-Campos und Kollegen begannen mit Experimenten an einem Mausmodell, die belegen, dass sich T-Zellen in der Prostata befinden. Diese T-Zellen werden als „gewebsständige Gedächtnis-T-Zellen“ bezeichnet, da sie in die Prostata wandern und dort monate- oder jahrelang verbleiben.

T-Zellen wandern nach Infektion in die Prostata

Um die Funktion dieser Zellen genauer zu untersuchen, verfolgten die Forscher die Zellaktivität im Zeitverlauf in einem Mausmodell einer Virusinfektion. Sie entdeckten, dass das Immunsystem der Maus, sobald es das Virus eliminiert hatte, eine große Anzahl von Gedächtnis-T-Zellen in die Prostata entsandte. Diese T-Zellen passten sich dem Milieu der Prostata an und waren bereit, das Virus bei einer erneuten Infektion zu bekämpfen.

Anschließend untersuchten die Wissenschaftler gesundes menschliches Prostatagewebe, das ihnen von Kooperationspartnern am Moores Cancer Center zur Verfügung gestellt wurde. Die menschlichen Proben enthielten gewebsständige Gedächtnis-T-Zellen, ähnlich denen im Mausmodell.

„Wir beobachteten, wie sich eine Population dieser T-Zellen dauerhaft in der Prostata ansiedelte“, so Reina-Campos. „Diese T-Zellen verbleiben bei Mäusen viele Monate – und beim Menschen wahrscheinlich viele Jahre – in der Prostata.“

Die Prostata – doch kein immunologisch „kaltes“ Organ?

Die Entdeckung, dass T-Zellen in die Prostata wandern, um dort langfristigen Schutz zu bieten, widerspricht bisherigen Annahmen über die Immunität dieses Organs, so Reina-Campos.

„Obwohl Forscher herausgefunden haben, dass T-Zellen Schwierigkeiten haben, in die Prostata einzudringen, um Tumore zu bekämpfen, zeigt die neue Studie, dass T-Zellen in das Barrieregewebe eindringen können, um vor Krankheitserregern zu schützen“, sagt Reina-Campos. „Die Prostata war ein vernachlässigtes Organ, und ich hoffe, diese Studie trägt dazu bei, sie nicht als immunologisch unzugänglich, sondern als Gewebe mit eigenen Regeln der Immunantwort und einer reichen, bisher unterschätzten Immunbiologie zu betrachten.“

Die Forscher hoffen, dass ihre Studie sie der Entwicklung von Therapien, die T-Zellen zur Behandlung verschiedener Prostataerkrankungen nutzen, einen Schritt näherbringt. „Das Verständnis des Verhaltens von T-Zellen in diesem spezifischen Gewebe wird es uns ermöglichen, Entzündungszustände wie Prostatitis zu lindern oder die T-Zell-Aktivität zur Behandlung von Prostatakrebs zu steigern“, sagt Reina-Campos.

(ms/BIERMANN)